Bao cao thi nghiem vat lieu xay dung

Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng

 Xác định khối lượng riêng và khối lượng thể tích của một số loại vật liệu làđể ta cĩ thể đưa vào các ứng dụng như: tính toán dự trù vật liệu cho côngtrình, tính toán kho chứa và phương tiện vận chuyển, tính cấp phối bêtôngv.v…

 Trong quá trình bảo quản, ximăng hút ẩm và dần vĩn cục nên cần phải xácđịnh lại khối lượng thể tích ximăng

1 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG :

Khối lượng riêng của vật liệu là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trạngthái hoàn toàn đặc

Công thức tính tốn:

a

a

m V

  (1-1)

Trong đó:

a

 : là khối lượng riêng của vật liệu, đơn vị (g/cm3; kg/m3; tấn/m3)

m : là khối lượng của vật liệu ở trạng thái hoàn toàn khô, đơn vị (g; kg; tấn)

a

V : là thể tích hoàn toàn đặc của vật liệu, đơn vị (cm3; m3)

1.1 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA XIMĂNG:

1.1.1: Dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:

 Cân kỹ thuật, độ chính xác 0,1g

 Phểu, pipet, đũa thủy tinh, giá xúc, giấy thấm

 Bình Le chatelier

 Tủ sấy, bình hút ẩm

 Ximăng, dầu hỏa

1.1.2: Trình tự thí nghiệm:

 Ximăng được sấy khô ở nhiệt độ 105 - 110oC trong hai giờ; sau đó,để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng thí nghiệm Sàng ximăng qua sàng0,63 để loại bỏ tạp chất và hạt ximăng đã vón cục.

 Đổ dầu hỏa vào bình Le chatelier tới khi mặt thoáng của dầu ở vạchsố không (0) (dùng phễu thủy tinh để cho dầu vào bình) Dùng giấy thấm hết cácgiọt dầu dính ở thành bình (phía trên mặt thoáng)

 Cân 65g ximăng đã chuẩn bị ở các bước trên

 Cho 65g ximăng từ từ vào bình Le chatelier Sau đó, xoay nhẹ bìnhđể không khí trong ximăng thoát hết ra ngoài (không còn bọt khí xuất hiện)

 Ghi lại vị trí mặt thoáng của dầu trong bình Le chatelier Thể tíchtăng thêm của dầu chính là thể tích đặc của 65g ximăng

 Khối lượng riêng của ximăng được tính theo công thức (1-1):

1.2 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA CÁT:

1.2.1: Dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:

 Cân kỹ thuật, độ chính xác 0,1g

 Bình khối lượng riêng có vạch chuẩn

 Phểu, pipet, đũa thủy tinh, giá xúc, giấy thấm

 Tủ sấy, bình hút ẩm

 Cát, nước

1.2.2: Trình tự thí nghiệm :

 Cát được sàng qua sàng 5mm để loại bỏ hạt lớn hơn 5mm Sau đó,cát được rửa sạch ( để loại bỏ hạt nhỏ hơn 0,14mm ), sấy khô đến khối lượngkhông đổi ở nhiệt độ phòng

 Bình khối lượng riêng được rửa sạch, sấy khô

 Cho nước vào bình khối lượng riêng tới khi mực nước đến vạchchuẩn

 Đem cân bình, ghi lại khối lượng m1 (g)

 Đổ nước trong bình ra đến khi còn ½ bình thì dừng

 Cân G = 500g cát đã chuẩn bị ở trên

 Cho 500g cát vào bình khối lượng riêng thật chậm Nếu lượng nướctrong bình chưa ngập hết cát thì ta thêm vào cho ngập qua cát Sau đó, lắc nhẹ bìnhđể không khí trong cát thoát hết ra ngoài (không còn bọt khí thoát ra )

 Tiếp tục cho nước vào bình tới khi mực nước đến vạch chuẩn

 Đem cân bình, ghi lại khối lượng m2 (g)

 Đổ hết cát và nước trong bình ra, rửa sạch bình

 Khối lượng riêng của cát cũng tuân theo công thức (1-1) Ta tính nhưsau:

Kết quả thí nghiệm xác định khối lượng riêng của cát (chính xác đến 0,1g/cm3) làtrị số trung bình cộng của 2 lần thí nghiệm, mà kết quả 2 lần thử này không sainhau quá 0,02 g/cm3.

2 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH:

Khối lượng thể tích của vật liệu là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trạng thái tự nhiên

Công thức tính:

0 0

m V

Trong đó:

0

 : là khối lượng thể tích của vật liệu, đơn vị (g/cm3; kg/m3; tấn/m3)

m: là khối lượng của vật liệu ở trạng thái tự nhiên, đơn vị (g; kg; tấn)

0

V : là thể tích ở trạng thái tự nhiên của vật liệu, đơn vị (cm3; m3)

Cần chú ý rằng khối lượng thể tích của vật liệu phụ thuộc vào độ ẩm ( vì khốilượng ở trạng thái tự nhiên phụ thuộc vào độ ẩm ), do đó khi xác định đại lượngnày thì phải nói rõ là xét ở độ ẩm nào

Đối với vật liệu rời (ximăng, cát đa ù…), để xác định khối lượng thể tích, ta sẽ ấnđịnh trước thể tích của vật liệu bằng cách đổ vật liệu từ một độ cao nhất địnhxuống 1 thùng đong biết trước thể tích

Đối với vật liệu có kích thước rõ ràng và để đo (gạch đất sét nung, tấm lát nềnmen, gạch bông ximăng …), để xác định thể tích, ta sẽ đo kích thước 3 chiều Đốivới vật liệu có hình dáng rõ ràng thì cần chú ý: độ rỗng của vật liệu gồm độ rỗngcấu trúc và độ rỗng hình học vật thể do đó khi xác định khối lượng thể tích mà cótính đến thể tích rỗng do dạng hình học thì đó chính là khôi lượng thể tích biểukiến

2.1 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA XIMĂNG:

2.1.1: Dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:

 Cân kỹ thuật, độ chính xác 1g

 Lò sấy, bình hút ẩm

 Thùng chứa 2,83 lít

 Ximăng cần có cho các lần thí nghiệm

2.1.2: Trình tự thí nghiệm:

 Đem ximăng sấy khô đến khối lượng không đổi

 Xác định khối lượng của thùng đong 2.83 lít bằng cân kỹ thuật , đượcgiá trị ( m1 gam )

 Ximăng được đổ vào thùng có thể tích 2.83 lít thông qua 1 phễu.Miệng tháo của phễu nằm cách mặt thùng đong là 10 cm

 Dùng dao gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng

 Đem cân thùng đã chứa đầy ximăng, được giá trị (m2 gam)

 Khối lượng thể tích của ximăng tuân theo công thức (2-1) Ta tínhnhư sau:

2.2 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA CÁT:

2.2.1: Dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu cần có trong

thí nghiệm:

 Cân kỹ thuật, độ chính xác 1g

 Lò sấy, bình hút ẩm

 Thùng chứa 2.83 lít

 Cát cần có cho các lần thí nghiệm

2.2.2: Trình tự thí nghiệm:

 Đem cát sấy khô đến khối lượng không đổi

 Xác định khối lượng của thùng đong 2.83 lít bằng cân kỹ thuật, đượcgiá trị (m1 gam)

 Ximăng được đổ vào thùng có thể tích 2.83 lít thông qua 1 phễu.Miệng tháo của phễu nằm cách mặt thùng đong là 10 cm

 Dùng dao gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng

 Đem cân thùng đã chứa đầy cát, được giá trị (m2 gam)

 Khối lượng thể tích của cát tuân theo công thức (2-1) Ta tính nhưsau:

2.3 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA ĐÁ:

2.3.1: Dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:

 Cân kỹ thuật, độ chính xác 1g

 Cân đồng hồ chính xác 1g

 Thùng đong 14.16 lít

 Đá cần có cho các lần thínghiệm

2.3.2: Trình tự thí nghiệm:

 Đá được phơi khô

 Xác định khối lượng của thùng đong 14.16 lít bằng cân kỹ thuật,đượcgiá trị ( m1 gam )

 Đá được đổ vào thùng có thể tích 14.16 lít, độ cao rơi so với miệngthùng đong là 10 cm

 Dùng thước gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng

 Đem cân thùng đã chứa đầy đá (dùng cân đồng hồ), được giá trị (m2

2.4 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA GẠCH ĐẤT SÉT NUNG:

2.4.1: Dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:

 Cân kỹ thuật, độ chính xác 0,1g

 Lò sấy, bình hút ẩm

 Thước kẹp và thước gập để đo dài

 Gạch đất sét nung cần có cho các lần thí nghiệm

2.4.2: Trình tự thí nghiệm:

 Đem gạch sấy tới khối lượng không đổi

 Dùng cân kỹ thuật để cân khối lượng G của mỗi viên gạch, đơn vị(g)

 Dùng thước đo các cạnh của viên gạch Quy ước: cạnh dài nhất là(a), cạnh ngắn nhất là (c) và cạnh có chiều dài trung gian là (b) Mỗi cạnh đo 3 lầnvà lấy giá trị trung bình cộng để làm giá trị tính toán của cạnh đó

  (g/cm3)

3 TÍNH TOÁN KẾT QUẢ:

3.1 Khối lượng riêng:

3.1.1 Khối lượng riêng của ximăng:

m = 65g

V1 = 21ml  1

653.09521

a

   (g/cm3)Vậy:  a 3.095(g/cm3)

3.1.2 Khối lượng riêng của cát:

    (g/cm3)

Vậy: 0

1.145 1.165

1.1552

1.5392

 Lần 2: m1 = 9000g, m2 = 29500g

02 29500 9000

1.44814160

 Lần 3: m1 = 9000g ,m2 = 29200 ( g/cm3) 03

29200 9000

1.42714160

Vậy: 0

1.391 1.448 1.427

1.4223

Kết quả thí nghiệm cĩ sự sai số so với lý thuyết Nguyên nhân ở đây là do:

Thao tác thí nghiệm chưa gọn gàng, cịn để ximăng dính trên cổ bình Lechatelier, bọt khí chưa bay ra hết

Sai số khi cân ximăng

Ximăng để trong phịng thí nghiệm cĩ thể bị hút ẩm

HÌNH ẢNH MỘT SỐ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM

CÂN KĨ THUẬT CÓ ĐỘ CHÍNH XÁC 0,1 GAM

CÂN KĨ THUẬT CÓ ĐỘ CHÍNH XÁC 1 GAM

BÌNH LƠSATƠLIÊ THÙNG CHỨA CÓ THỂ TÍCH 14,16 LÍT

MUỖNG XÚC BAY

 Xác định mác ximăng tức là xác định một đại lượng cần phải có để tínhtoán cấp phối bêtông.

 Lượng nước tiêu chuẩn là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá ximăng

1 THÍ NGHIỆM LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN CỦA XIMĂNG:

Lượng nước tiêu chuẩn của ximăng là lượng nước đảm bảo chế tạo hồ ximăng đạtđộ dẻo tiêu chuẩn Lượng nước tiêu chuẩn của ximăng được tính bằng % so vớilượng ximăng

Độ dẻo tiêu chuẩn được xác định bằng dụng cụ Vica, với kim vica đường kính = 10

mm Cho kim rơi từ độ cao H = 0 mm so với mặt hồ ximăng, nếu hồ ximăng đảmbảo độ cắm sâu của kim Vica từ 33 – 35 mm thì hồ ximăng đó có độ dẻo tiêuchuẩn và lượng nước ứng với độ dẻo đó chính là lượng nước tiêu chuẩn

1.1: Dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:

 Dụng cụ Vica

 Cân kỹ thuật độ chính xác 0,1g

 Khâu hình côn bằng nhựa

 Chảo hình chỏm cầu và bay (khi trộn tay) hoặc máy trộn

 Ống đong hình trụ loại 150 ml, pipet, khăn lau ướt

1.2: Trình tự thí nghiệm:

 Cân 400g ximăng đã qua sàng 0.63 mm

 Đong lượng nước bằng 27% hoặc 29% so với lượng ximăng.

 Nếu trộn tay thì:

Cho lượng ximăng này vào chảo trộn đã lau ẩm, dùng bay moithành hốc ở giữa, đổ lượng nước vào, sau 30 giây bắt đầu trộn theo kiểudằn mạnh và giật lùi, thời gian trộn khoảng 5 phút

 Nếu trộn máy thì:

 Lau ẩm nồi trộn, cánh trộn của máy

Ta cho nước vào nồi trộn trước; sau đó, ta cho ximăng vào nồi trộn

 Lắp cánh trộn vào máy, cho máy trộn ở tốc độ thấp trong 60giây, dừng máy

Dùng bay vét sạch hồ ximăng dính ở cánh trộn và thành nồi trongkhoảng thời gian 30 giây

 Tiếp tục cho máy trộn ở tốc độ cao trong 120 giây

 Trộn xong, dùng bay cho hồ ximăng vào khâu hình côn và cho mộtlần, ép sát vành khâu xuống mặt tấm micca rồi dập tấm mica lên mặtbàn 5 – 6 cái Dùng bay đã lau ẩm gạt cho hồ ximăng bằng miệng khâu

 Đặt khâu vào dụng cụ Vica Hạ cho đầu kim Vica tựa trên miệngvành khâu, khóa chặt kim Vica; điều chỉnh kim chia vạch về số 40( thang chia bên phải của dụng cụ ) ( hoặc 10 nếu là thang chia bêntrái ), khóa chặt kim chia vạch; di chuyển tấm mica sao cho kim vica ởgiữa vành khâu Mở vít cho kim vica tự do cắm vào hồ ximăng

 Sau 30 giây, ta cố định kim và đọc giá trị Nếu đầu kim cắm cáchđáy 5 – 7 mm thì đạt Nếu không đạt thì phải trộn mẻ khác với lượngnước nhiều hơn hoặc ít hơn 0.5%

2 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH MÁC CỦA XIMĂNG:

Mác ximăng được xác định dựa theo:

Cường độ chịu uốn của 3 mẫu vữa ximăng tiêu chuẩn

Cường độ chịu nén của 6 nửa mẫu tạo thành từ 3 mẫu vừa nói đến

3 mẫu ban đầu dùng xác định cường độ chịu uốn phải thỏa yêu cầu sau:

2.1: Dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu

cần có trong thí nghiệm:

 Khuôn đúc mẫu kích thước4x4x16 cm

 Chày đầm có kích thước mặtđáy 3,5x3,5 cm

 Cân kỹ thuật độ chính xác0.1g; ống đong thủy tinh 500 ml, pipet

 Chảo hình chỏm cầu và bay (khi trộn tay) hoặc máy trộn.

 Máy uốn và ép mẫu, tấm đệm ép

 Ximăng, cát tiêu chuẩn, nước sạch

 Nếu trộn tay thì:

Cho lượng ximăng và cát vào chảo rồi trộn đều, chảo đã được lausạch bằng vải ẩm Sau 1 phút, ta dùng bay moi thành hốc ở giữa, cholượng nước ở trên vào, tiếp tục trộn đều

 Nếu trộn máy thì :

 Lau ẩm nồi trộn, cánh trộn của máy

 Ta cho nước vào nồi trộn trước; sau đó, ta cho ximăng vào nồitrộn

Lắp cánh trộn vào máy, cho máy trộn ở tốc độ thấp trong 30 giây;dừng máy

Dùng bay vét sạch vữa ximăng dính ở cánh trộn và thành nồi trongkhoảng thời gian 30 giây

 Tiếp tục cho máy trộn ở tốc độ cao trong 120 giây

 Hỗn hợp vữa trộn xong cho vào mỗi mẫu trong khuôn theo 2 lần,lần 1 cho vữa vào khoảng hơn ½ chiều cao của khuôn, đầm 20 chày qua lại dọctheo chiều dài khuôn ( 2 lượt đi và 2 lượt về, mỗi lượt là 5 chày ) Lần 2 tiếp tụccho vữa vào đầy khuôn và cũng đầm qua lại 20 chày Phải đầm bằng 2 tay

 Dằn mỗi đầu khuôn 5 cái, dùng bay đã lau ẩm miết cho nhẵn mặtvữa

 Dưỡng hộ mẫu 1 ngày trong khuôn sau đó lấy ra ngâm nước 27ngày

 Sau khi dưỡng hộ 28 ngày, lấy mẫu ra lau ráo mặt và thử cường độngay, không để chậm quá 10 phút

 Tiến hành thí nghiệm uốn mẫu, mỗi mẫu thử bị gãy thành 2 nửa

Sau đó tiến hành thí nghiệm xác định cường độ chịu nén với 6 nửamẫu tương ứng

 Giá trị cường độ chịu uốn được tính toán :

3

.3.2

R

b

 (kg/cm2)

F : tải trọng max lúc mẫu bị phá hoại u

L: Khoảng cách giữa 2 gối

b: bề rộng mẫu xi măng

 Giá trị cường độ chịu nén được tính toán :

R F

 (kg/cm2)

P là lực nén phá hoại ứng với mỗi nửa mẫu (kg)

F = 16 cm2 : tiết diện chịu lực của mỗi nửa mẫu

 Mác ximăng là trị số trung bình của 4 kết quả gần nhau nhất trong 6kết quả nén được

3 TÍNH TOÁN KẾT QUẢ :

Lượng nước tiêu chuẩn: 29%

Khối lượng nước: 146g

Kim vica cách đáy: 7mm

Cường độ chịu uốn của ximăng:

Cường độ chịu uốn trung bình: Ru = 62.7(kg/cm2)

Cường độ chịu nén của ximăng:

Mẫu A( cm2) Fu (kg) Rn (kg/ cm2) Sai số Ghi chú

PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CỐT LIỆU DÙNG CHO

TÍNH TOÁN CẤP PHỐI BÊTÔNG

 Xác định đường cấp phối hạt, Dmax của đá, môđul độ lớn của cát cho phépchúng ta dự đoán mức độ chặt sít của hỗn hợp bêtông, lượng dùng ximăng, lượng dùngnước cho hỗn hợp bêtông v v.

1 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT CỦA ĐÁ DĂM:

1.1.1: Dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:

 Bộ rây sàng tiêu chuẩn có đường kính mắt sàng như sau:

32 – 25 – 20 – 15 - 12.5 – 10 – 5 mm

 Cân kỹ thuật độ chính xác 1 g

 Rổ đựng đá, giá xúc đá

 Đá dăm khô

1.1.2: Trình tự thí nghiệm :

 Cân G = 15 kg đá dăm

 Đem 15 kg đá dăm sàng qua bộ sàng tiêu chuẩnvừa kể trên

 Cân lượng đá sót trên mỗi sàng, ký hiệu Gi ( i =32; 25; 20; 12,5; 10;

5 )

 Tính lượng sót riêng biệt trên mỗi sàng, theo công thức :

*100%

i i

G a G

 Vẽ đường cấp phối hạt của đá dăm từ số liệu thực nghiệm So sánhđường cấp phối hạt từ thực nghiệm với vùng cấp phối hạt cho phép của tiêu chuẩn

Vùng cấp phối hạt cho phép của đá dăm dùng cho bêtông là :

Dmin 0,5(Dmax + Dmin ) Dmax 1,25Dmax

Lượng sót tích lũy Ai (%) 90 - 100 40 - 70 0 - 10 0

2 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CÁT:

2.1: Dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:

 Bộ rây sàng tiêu chuẩn có đường kính mắt sàng như sau:

5 – 2.5 – 1.25 – 0.63 – 0.315 – 0.16 mm

 Cân kỹ thuật độ chính xác 0,1g

 Rổ đựng đá, giá xúc cát

 Cát vàng đã rửa sạch và sấy khô

2.2: Trình tự thí nghiệm:

 Đem cát sàng qua sàng 5 mm

 Cân G = 1000 g cát vừa sàng qua sàng 5 mm

 Đem 1000 g cát sàng qua bộ sàng tiêu chuẩn vừa kể trên

 Cân lượng đá sót trên mỗi sàng, ký hiệu Gi (i =5; 2,5; 1,25; 0,63;0,315; 0,16)

 Tính lượng sót riêng biệt trên mỗi sàng, theo công thức:

*100%

i

a G

3 TÍNH TOÁN KẾT QUẢ

3.1: Xác định thành phần hạt của đá:

Lượng sót tíchlũy (kg)

% lượng sóttích lũy

3.2: Xác định thành phần hạt của cát:

Cỡ sàng (mm) riêng biệt (g)Lượng sót % lượng sótriêng biệt Lượng sót tíchlũy (g) % lượng sóttích lũy

ĐƯỜNG BIỂU DIỄN CẤP PHỐI HẠT CỦA CÁT

ĐƯỜNG BIỂU DIỄN CẤP PHỚI HẠT CÁT

4 NHẬN XÉT :

Thành phần cấp phối hạt của đá:

Đường biểu diễn cấp phối hạt của đá hoàng toàn nằm trong phạm vicho phép do đó loại đá đem thí nghiệm được dùng làm cốt liệu cho bêtông

Thành phần cấp phối hạt của cát:

Kết quả thí nghiệm cho môđul độ lớn: Mdl =2.302[2;2,4] nên cát đemthí nghiệm là cát hạt vừa

Đường biểu diễn cấp phối hạt của cát có phần nằm ngoài phạm vi chophép nên loại cát đem thí nghiệm không được dùng làm cốt liệu cho bêtông

1 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ LƯU ĐỘNG CỦA HỖN HỢP BÊTÔNG:

Độ lưu động của hỗn hợp bêtông là chỉ tiêu quan trọng của hỗn hợp bêtông,độ lưu động của hỗn hợp bêtông đánh giá khả năng dễ chảy của hỗn hợp bêtông dưới tácdụng của trọng lượng bản thân hoặc gia công chấn động

Độ lưu động của hỗn hợp bêtông được đánh giá thông qua độ sụt nón hoặclà độ cứng của hỗn hợp bêtông Đối với hỗn hợp bêtông dẻo thông thường thì độ lưu độngđược đánh giá thông qua độ sụt nón

1.1: Dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:

 Côn thử độsụt hình nón cụt, kích

thước: chiều cao h = 300

mm, đường kính đáy

dưới D = 200 mm, đường

kính đáy trên d = 100

mm, côn nón cụt này

được áp dụng đối với cỡ

hạt lớn nhất của cốt liệu

tới 40 mm

 Que đầm bằng sắt tròn trơn  16 dài 600 mm